武汉理工大学硕士研究生入学考试《结构力学与电算》考试大纲

第一部分  考试说明

一、考试性质

《结构力学与电算》是我校道路与铁道工程、公路桥梁与渡河工程等专业硕士研究生入学必考的综合专业基础课之一。它的评价标准是交通土建类专业优秀本科毕业生应该达到的水平，以保证被录取者具有较扎实的理论基础。

本考试科目包含《结构力学》、《土质学与土力学》、《混凝土结构》、《道路勘测设计》、《桥梁工程》等5个模块，考生只须选择其中一个模块参加考试。

二、考试形式试卷结构

1. 答卷方式：闭卷，笔试

2. 答题时间：180分钟

第二部分　考查要点

模块一：《结构力学》

1          平面体系的机动分析

    平面体系的计算自由度；几何不变体系的基本组成规则；瞬变体系；机动分析；

2          静定梁与静定刚架

多跨静定梁；静定平面刚架；静定结构的特性；几何构造与静定性的关系；

3          静定拱

三铰拱的计算；三铰拱的合理拱轴线；

4          静定平面桁架

截面法和结点法的联合应用；常用梁式桁架的比较；

5          结构位移计算

变形体系的虚功原理；位移计算的一般公式；单位荷载法；静定结构在荷载作用下的位移计算；图乘法；静定结构温度变化时的位移计算；静定结构支座移动时的位移计算；线弹性结构的互等定理；

6          力法

利用力法计算超静定结构的内力；对称性的利用；超静定结构的特性；

7          位移法

等截面直杆的转角位移方程；利用位移法计算超静定结构的内力；对称性的利用；

8          渐进法

力矩分配法的基本原理；用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架；

9          矩阵位移法

单元刚度矩阵；单元刚度矩阵的坐标转换；结构的原始刚度矩阵；支承条件的引入；非节点荷载的处理；

10      影响线及其应用

单跨静定梁的影响线；多跨静定梁的影响线；桁架的影响线；利用影响线求量值；最不利荷载位置；换算荷载；简支梁的绝对最大弯矩；简支梁的包络图；

11      结构动力学

    结构振动的自由度；单自由度结构的自由振动；多自由度结构的自由振动；

模块二：《土质学与土力学》

1          土的物理性质及分类

土的三相组成及三相比例指标换算；粘性土的界限含水量测定方法及粘土颗粒与水的相互作用机理；砂性土密实度判定；土的粒度成分及其表示方法；公路路基土分类方法；

2          土中水的运动规律

土的毛细作用原理；土的渗透系数及层流渗透定律；动水压力及流砂现象；

3          土中应力计算

基底压力分布计算及简化；土的自重应力计算方法（均匀土体、成层土体、地下水、水平自重应力）；土中附加应力计算（集中荷载、分布荷载、角点法）；半无限弹性体表面作用无限长条形分布荷载土中附加应力计算（均布线荷载、均布条形荷载、三角形分布条形荷载、土中任意一点主应力）；有效应力基本原理；

4          土的压缩与沉降计算

土体室内压缩试验方法及压缩指标测定（压缩试验原理、压缩指标换算、土层天然固结状态判断）；土体现场荷载试验与变形指标测定方法；地基总沉降量计算方法（分层总和法计算原理）；土体固结沉降计算方法（饱和土压缩土体骨架和孔隙水压力分担作用原理、初始孔隙水压力分布类型、单向固结微分方程推导及求解、固结的概念及计算方法）

5          土的抗剪强度

土体直剪试验和三轴试验原理及其抗剪强度指标测定方法（不同排水条件下土体抗剪强度指标变化）；土体极限平衡理论及极限平衡状态判断（土体极限平衡状态时破坏面的方向和作用力的计算）有效抗剪强度指标和孔隙压力系数基本概念及其计算方法；

6          土压力计算

挡土结构物上土压力分布类型；静止土压力计算方法（均匀土、成层土、地下水）；朗金土压力原理和计算方法；库伦土压力原理和计算方法；车辆荷载引起的土压力计算方法；

7          土坡稳定分析

砂性土直线滑动稳定安全系数计算方法；粘性土圆弧滑动稳定安全系数计算原理及最危险滑动面圆心确定方法；毕肖普条分法基本原理；

8          地基承载力计算

土基破坏类型和变形特征；塑性区边界方程确定方法；临界荷载、临塑荷载计算方法及适用范围；太沙基极限荷载求解原理和计算方法；我国公路桥涵地基基础设计规范中地基容许承载力的确定以及修正方法；

9          土在动荷载作用下的力学性质

土的击实试验原理及其最佳含水量确定方法；砂性土振动液化原理及其工程危害；

模块三：《混凝土结构》

1  混凝土结构概念与材料的力学性能

2  混凝土结构设计方法

概率极限状态设计方法；设计表达式；荷载的分类及其标准值；材料强度的标准值与设计值。

3  受弯构件的承载力计算

双筋矩形截面受弯构件的承载力计算；T形截面受弯构件的承载力计算；受弯构件截面延性；受弯构件斜截面破坏的主要形态；影响梁斜截面承载力的主要因素；无腹筋梁斜截面承载力；有腹筋简支梁的抗剪性能；有腹筋连续梁的抗剪性能；斜截面承载力的设计步骤、构造要求。

4  受扭构件的承载力计算

纯扭构件的扭曲截面承载力；弯剪扭构件的承载力计算方法。

5  受压构件的承载力计算

轴心受压构件的承载力计算；偏心受压构件的承载力计算；双向偏心受压构件正截面承载力计算；受压构件的构造要求；

6  混凝土构件裂缝与变形验算

混凝土构件裂缝宽度影响因素与计算方法；混凝土受弯构件变形验算。

7  预应力混凝土构件设计基础

预应力混凝土构件的基本概念；预应力混凝土构件的张拉方法；控制应力和预应力损失；预应力混凝土构件的计算方法；预应力混凝土构件的构造要求。

模块四：《道路勘测设计》

1  汽车行驶理论

汽车在道路上稳定行驶的分析，汽车的动力因数、动力特性图及其应用分析，汽车制动性的评价指标，汽车在弯道上的行驶轨迹分析。

2  道路平面设计

直线最大长度和最小长度的合理性分析，圆曲线半径的影响因素及取值，缓和曲线作用和设计主要问题分析。

3  道路纵断面设计

纵坡标准控制分析，竖曲线半径的限制因素分析和要素计算，爬坡车道和避险车道的设计问题分析，纵断面设计方法。

4  道路横断面设计

横断面组成及几何尺寸确定分析，平曲线超高坡度值和超高过渡段长度设计分析，行车视距设计分析。

5  平纵线形组合设计

平面线形设计要点、组合设计、要素计算，纵断面设计要点、控制条件，平、纵线形组合设计及检验和评价。

6  选线

总体设计新理念，平原区选线要点，山岭区路线布局的主要问题分析，丘陵区路线布设。

7  定线

纸上定线的基本方法，直线形定线方法中的曲线设置。

8  道路平面交叉设计

平面交叉的交通特征分析，平面交叉的交通管理方式分析，平面交叉的类型的选取分析，平面交叉的交通组织设计，环形交叉中心岛半径的确定。

模块五：《桥梁工程》

1  桥梁设计荷载

2  简支梁桥的构造与计算

   桥面构造，简支梁桥的构造特点，板的有效工作宽度的概念，荷载横向分布计算（杠杆法、偏心压力法），荷载横向分布系数沿桥跨的变化，简支梁桥主梁内力计算。

3         简支梁桥常用施工方法

4         板式橡胶支座与盆式橡胶支座

5         连续梁桥构造与计算

一般构造与钢筋布置，连续梁桥温度变化、支座位移作用下内力图形状，连续梁桥预应力荷载引起的次内力的概念，连续梁桥与连续刚构桥的比较

6         连续梁桥常用施工方法

7         拱桥构造与计算

组成与分类，拱桥的合理拱轴线，五点重合法，无铰拱的影响线形状，无铰拱基础沉降、温度变化作用下内力图形状

8         拱桥常用施工方法

9         斜拉桥的构造

结构体系及施工方法

10     悬索桥的构造

结构体系及施工方法

11     桥梁墩台构造与计算

主要类型及适用条件，桥墩的主要荷载及设计要点，桥台的主要荷载及设计要点

第三部分　参考书目

1        李廉锟.《结构力学》（第五版），高等教育出版社，2010年。

2        洪毓康.《土质学与土力学》，人民交通出版社，2002年。

3        杨少伟等编著，《道路勘测设计》（第三版），北京，人民交通出版社，2010年。

4        杨吉新等编．《混凝土结构》，武汉理工大学出版社，2007年。

5        姚玲森. 《桥梁工程》，人民交通出版社，2009年。